收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

地震层析成像与地幔对流研究

程先琼  
【摘要】:上世纪九十年代出现的新一代地震层析成像模型大大促进了地球动力学研究,它展现出了地球特别是地幔结构的三维图像。地幔精细结构和横向不均匀性正是地幔化学与热动力学过程的演化表现,可以利用该结构去追溯、探讨全球构造演化历史,从而深化对地球演化过程的理解。但是层析成像模型仅仅给出速度分布图像,没有解决地幔对流规模问题,为了更进一步了解地球内部动力学过程,利用地震层析成像精细三维速度结构来研究地幔流的流动趋势以及速度大小具有重要的意义。本文首次采用最新全球地幔高分辨率体波速度结构对中国及邻区地幔对流形式及产生的地球动力学影响进行全面、深入地研究,对计算结果进行综合、全面分析,并与其它手段研究的结果进行比较,得到以下几点认识: 1.由于在上下地幔的过渡带以及核幔边界都是热边界层,我们的粘度模型new03在600-660km深度有一个粘度减小带,在核幔边界有一个粘度减小带。 2.根据层析成像模型PMEAN、粘度模型new03,计算与地幔对流有关的表面观测量(地表流水平散度、大地水准面、动力学地表地形、核幔边界地形),我们认为观测大地水准面和计算大地水准面大体趋势相似,即在印度尼西亚、南美、非洲为大地水准面高,在南美东北部、西伯利亚、印度洋和南极洲则为大地水准面低;观测动力学地表地形和计算动力学地表地形在大洋中脊都抬升,在古大陆地盾都下降;观测核幔边界地形和计算核幔边界地形在环太平洋俯冲带,核幔边界向下凹,在中太平洋及东太平洋中脊,核幔边界上隆,在印度洋中脊以及北大西洋中脊核幔边界上隆。 3.地幔垂直流动速度特点: (1)全球以全地幔对流为主的地幔对流模式,大体上分为三个地幔下降流和三个地幔上升流。三个地幔下降流区域分别是:欧亚—澳大利亚,下降流随着深度加深范围逐渐减小,形成锥形下降,其中地中海—喜马拉雅—印度尼西亚的特提斯带在500-1000公里最明显,在2000km左右逐渐不明显;北美洲—南美洲近南北走向俯冲板片,这也是FARALLON板块向下俯冲的证据;南极洲下降流在下地幔表现得清晰可见。三个大规模地幔上升流是西印度洋—南部非洲;太平洋上升流,与太平洋洋中脊吻合;大西洋上升流,与大西洋洋中脊吻合。一般地幔上升流起源于核幔边界,主要表现在下地幔和上地幔下部,到上地幔顶部和岩石圈上部很多表现为热点。 (2)东亚和西太平洋边缘海近似为柱形上升流,这一上升流起源于2400km,上升到550km,柱尾在2000km以下呈盾形,直径大约为1000km左右,这个上升流是朱介寿等提出的东亚西太平洋存在巨型裂谷体系的深部表现;西伯利亚下降流,规模大,从地表下降到下地幔下部;以青藏高原为核心的特提斯俯冲带下降流,从上地幔中部300km到下地幔下部2000km都有表现。东亚西太平洋分为 三个区域地慢对流与地表的西太平洋构造域、亚洲构造域和特提斯构造域相吻 ZS ‘匀O (3)综合研究结果,全球以及东亚西太平洋地慢对流模式倾向于全地慢对流 的对流模式。 本文得出全球及东亚地区地慢对流模式,从而了解地球内部物质与能量交换 的形式,对研究各圈层的相互关系及深部动力过程,了解我国大陆岩石圈形成及 演化、地表构造与深部结构的关系,探讨东亚及中亚地区以及西太平洋岩石圈及 软流圈的细结构和地慢各圈层的藕合关系有重要意义,为进一步研究资源、能源、 灾害和环境变迁提供一种非常重要的基础资料。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 马新欣;曹海燕;史滟红;;基于ACH算法的地震层析成像方法[J];内蒙古石油化工;2008年12期
2 傅容珊,董树谦,黄建华,常筱华;地震层析成像之密度异常驱动地幔对流模型[J];大地测量与地球动力学;2003年01期
3 张岭,刘劲松;从AGU2004秋季年会看地震层析成像的进展[J];地球物理学进展;2005年03期
4 齐诚;刘璐惜;;对后续震相的认识促进了地震层析成像的发展[J];地学前缘;2008年01期
5 郑勇,傅容珊,李祖宁,龚衡;利用地震层析成像研究地幔非对称结构[J];大地测量与地球动力学;2002年01期
6 Carl Tape;Alessia Maggi;Jeroen Tromp;徐文杰;;南加州地壳的伴随层析成像[J];世界地震译丛;2009年05期
7 韦伟;赵大鹏;石耀霖;;西南日本火山区三维地震成像研究[J];地学前缘;2010年03期
8 甘利灯;;地震层析成像的现状与展望[J];石油地球物理勘探;1993年03期
9 宋正宗,沙椿,宋霖平;各向异性地震层析成像技术研究[J];水电站设计;1998年01期
10 郭飚,刘启元,陈九辉,赵大鹏,李顺成,赖院根;青藏高原东北缘—鄂尔多斯地壳上地幔地震层析成像研究[J];地球物理学报;2004年05期
11 田有;赵大鹏;刘财;滕吉文;;体波走时层析成像方法及其在中国壳幔结构研究中的应用评述[J];地学前缘;2009年02期
12 安美建;冯梅;赵琳;;地震层析成像中的不确定性[J];CT理论与应用研究;2009年02期
13 樊许昌,许云,乌达巴拉,杨健;最大熵走时波形层析成像[J];石油物探;1995年02期
14 唐娉,张禹慎;论全球地震面波层析成像的参数化与样条插值模型[J];CT理论与应用研究;1998年04期
15 徐佩芬,刘福田,王清晨,从柏林,陈辉,孙若昧;大别─苏鲁碰撞造山带的地震层析成像研究──岩石圈三维速度结构[J];地球物理学报;2000年03期
16 傅容珊,王景贇,常筱华,黄建华,戴志阳,查显杰;上地幔密度异常驱动小尺度对流及实验模型[J];地震学报;2005年01期
17 刘劲松;刘福田;刘俊;郝天珧;;地震层析成像LSQR算法的并行化[J];地球物理学报;2006年02期
18 周兵,朱介寿,S.A.Greenhalgh,C.Sinadinovski;一种新的地震射线层析成像计算方法[J];石油物探;1994年01期
19 H.Sadeghi;S.Suzuki;H.Takenaka;黄永林;张治;;九州背弧冲绳海槽东北缘附近地幔顶层层析成像的低速异常[J];世界地震译丛;2002年05期
20 黄宏生,赵大鹏;鸟取M_(JMA)7.3级地震震源区地震层析成像研究[J];福建师范大学学报(自然科学版);2005年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄金莉;;中国大陆及重点地区多尺度地震层析成像及其构造意义[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年
2 刘劲松;刘福田;刘俊;郝天珧;;地震层析成像LSQR算法的并行化[A];中国科学院地质与地球物理研究所2006年论文摘要集[C];2007年
3 雷建设;;后续震相与地震层析成像[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年
4 赵连锋;朱介寿;曹俊兴;;地震层析成像中的交错网格技术[A];中国地球物理学会年刊2002——中国地球物理学会第十八届年会论文集[C];2002年
5 程先琼;朱介寿;蔡学林;;地震层析成像与地幔对流研究[A];中国地球物理学会第二十届年会论文集[C];2004年
6 常旭;刘伊克;王辉;;对隐伏矿脉新的观测方式及效果(地震层析成像方法的应用)[A];寸丹集——庆贺刘光鼎院士工作50周年学术论文集[C];1998年
7 许世银;李志康;邵鹏;;地震层析成像技术研究综述[A];全国矿山建设学术会议论文选集(下册)[C];2004年
8 胥颐;刘福田;游庆瑜;陈辉;;青海东部及其邻近地区的地震层析成像[A];2000年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十六届年会论文集[C];2000年
9 郭飚;刘启元;陈九辉;李顺成;赖院根;;青藏高原东北缘—鄂尔多斯地震层析成像研究[A];中国地球物理.2003——中国地球物理学会第十九届年会论文集[C];2003年
10 孙若昧;刘福田;刘劲松;;波速比结构的地震层析成像[A];寸丹集——庆贺刘光鼎院士工作50周年学术论文集[C];1998年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李娟;首都圈地区Pn和PmP波层析成像研究[D];中国地震局地球物理研究所;2003年
2 曹令敏;地震层析成像方法的研究及其在金属矿复杂模型模拟中的应用[D];中国地质大学(北京);2011年
3 周民都;青藏高原东北缘地壳上地幔速度结构的地震层析成像研究[D];中国地震局地球物理研究所;2005年
4 孟贵祥;大型矿集区接替资源定位预测研究[D];中国地质科学院;2006年
5 郭飚;非均匀各向异性介质的地震P波走时层析成像研究[D];中国地震局地质研究所;2009年
6 童平;地震层析成像方法及其应用研究[D];清华大学;2012年
7 黄周传;利用天然地震研究地球内部结构与动力学[D];南京大学;2011年
8 王卫东;西安地裂缝形成的区域稳定动力学背景研究[D];长安大学;2009年
9 孙莲;东北地区上地幔顶部Pn速度结构及地壳横波衰减的成像研究[D];中国地震局地球物理研究所;2012年
10 范建柯;菲律宾海板块西边缘的地震层析成像研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 毛勇;江西上地壳三维速度结构地震层析成像[D];东华理工大学;2013年
2 索重辉;天然地震层析成像方法研究[D];中国地质大学(北京);2006年
3 孙安辉;区域地壳速度结构的天然地震成像研究[D];中国地震局地震预测研究所;2007年
4 吕子强;初至波地震层析成像研究[D];中国地震局兰州地震研究所;2009年
5 高武平;南北带地壳上地幔结构的层析成像研究[D];中国地震局地球物理研究所;2006年
6 吕作勇;华北地区地震层析成像研究[D];中国地震局地球物理研究所;2009年
7 孔春玉;地震层析成像地理信息系统[D];成都理工大学;2007年
8 金春华;地震层析成像在宁夏及邻区的应用[D];中国科学技术大学;2009年
9 和锐;区域体波层析成像方法研究及在巴楚地区的应用[D];中国地震局地球物理研究所;2007年
10 莘海亮;地震层析成像技术方法研究[D];中国地震局兰州地震研究所;2008年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 黄寰;层析成像技术揭示地球奥秘[N];中国矿业报;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978